Трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ 1 БЛИК з(5 р Н О 1 Р 27/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г.7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Зайцев И. И. и др. Кварценаполненные взрьгвобезопасные шахтные трансформаторы и подстанции. Энергия, 1970,с. 19,2. Авторское свидетельство СССР714521,кл. Н 01 Р 27/18, 1975,(54) (57) ТРАНСФОРМАТОР; содержащийактивную часть, представляющую собоймагнитопровод с насаженными на его стерж/ни чередующимися обмотками, размещен,ЯО 1072118 А ную в кожухе с боковыми гофрированными стенками, между катушками обмотки размещены тепловые трубы, тепловоспринимающая часть которых размещена между катушками обмотки, а теплоотдающая часть - в гофрах кожуха, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности охлаждения, повышения экономии металла и упрощения эксплуатации, тепловая. труба выполнена плоской, в ее тепловоспринимающей части выполнен полукруглый вырез для размещения стержня магнитопровода, а теплоотдающая часть тепловой трубы выполнена из упругого металлического листового материала.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах с дисковыми чередующимися обмотками.Известны трансформаторы с дисковыми чередующимися обмотками, содержащие активную часть, состоящую из магнитопровода; на стержнях которого размешены катушки дисковых чередуюшихся обмоток. Между катушками проложены плоские теплоотводяшие элементы (пластины), выполненные из немагнитного материала, например алюминия. Свободные концы теплоотводящих элементов заходят в боковые гоф. ры кожуха, в котором размещена активная часть, Для улучшения отвода тепла от активной части к кожуху свободный его объем заполняется твердым изоляционным негорючим .материалом, например кварцевым песком.Выделяемое в активной части тепло от обмоток через плоские теплоотводяшие элементы и слой кварцевого песка передается гофрам кожуха, От поверхности кожуха в окружающую среду тепло отводится конвекцией воздуха и излучением. Снизить перепад температуры между свободными концами пластин и стенками горф удается благодаря применению заполнителя 1.Недостатком известной конструкции является существенный перепад температуры между активной частью и гофрами кожуха. По длине пластины перепад температуры составляет 20-25 С, а между пластиной и гофрами, кожуха 6-8 С, Монтаж активной части затруднен из-за необходимости обеспечения соосности гофр и теплоотводяших элементов, которая должна быть выполнена на стадии изготовления. Для повышения удобства монтажа толщину гофр приходится увеличивать, увеличивая таким образом тепловое сопротивление между теплоотводящей пластиной и кожухом.Для выдерживания необходимого размера требуется про- изводитЬ корректировку расстояния между геплоотводяшими пластинами путем увеличения толщины изоляции, что также приводит к ухудшению теплоотдачи.Известно также устройство для отвода тепла в трансформаторах, где применены теплообменники в виде двух параллельных пластин из немагнитного материала с размещенными между ними тепловыми трубами, Использование такого устройства для охлаждения трансформатора позволяет снизить перепад температуры вдоль теплообменника до 5-8 С и не требует изменения конструкции трансформатора в целом 2.Однако такое устройство не позволяет снизить тепловое сопротивление между теплообменниками и гофрами кожуха. Трудоемкость изготовления теплообменников повышена по сравнению с изготовлением пластин из-за необходимости применения двухпластин для каждого теплообменника, теп.ловых трубок и скрепления их между собой. Усложнен также монтаж и демонтажактивной части трансформатора из-за увеличения толшины теплообменника и повышения его жесткости. Для устранения этогонедостатка приходится увеличивать ширинугофр, что приводит к уменьшению расстояния между стенками соседних гофр и ухуд 1 О шению отвода тепла в окружающую средуконвекцией воздуха. Необходимость обеспечения соосности теплообменников и гофрза счет добавления изоляции в конструкциине устранена,Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения трансформатора содновременным снижением металлоемкостии трудоемкости монтажа и демонтажа,Поставленная цель достигается тем, чтов трансформаторе, содержащем активнуючасть, представляющую собой магнитопровод с насаженными на его стержни чередующимися обмотками, размешенную в кожухе с боковыми гофрированными стенками,между катушками обмотки размещены тепловые трубы, тепловоспринимаюшая часть25 которых размещена между катушками обмотки, а теплоотдающая часть - в гофрахкожуха, тепловая труба выполнена плоской, в ее тепловоспринимаюшей части выполнен полукруглый вырез для размеше 30ния стержня магнитопровода, а теплоотдающая часть выполнена из упругого металлического листового материала,Выполнение свободных (теплоотдающих) частей теплообменников упругимипозволяет свести к минимуму перепад температуры между теплообменниками и гофрами дает возможность уменьшить ширину гофр кожуха и приводит к повышениюмощности трансформатора. Кроме того,снижается металлоемкость теплообменников, трудоемкость монтажа и демонтажа40 активной части в кожухе трансформатора.На фиг, 1 показан трансформатор, общийвид; на фиг, 2 - вариант выполнения тепловой трубы с параллельными боковымисторонами; на фиг.3 - то же, со скошен-,нои боковои сторонои,Трансформатор (фиг, 1) состоит из кожуха 1, в котором размешена активнаячасть, состоящая из магнитопровода 2, настержни которого насажены катушки 3 дисковых чередуюшихся обмоток, Ярмовые5 О балки 4 служат для стягивания ярм магнитопровода 2 стяжными шпильками 5 и прессования обмоток и тепловых труб 6, заходяших тепловоспринимаюшей частью 7 между катушками 3 обмоток, а теплоотдаюшейчастью 8 - в гофры 9 кожуха 1.55Тепловая труба 6 (фиг, 2) выполняетсяплоской. Тепловоспринимаюшая часть 7выполняется жесткой со стенками 10 та107213кой толщины, чтобы выдержать усилие прессования активной части и не допустить деформации при нагреве трансформатора и соответствующем повышении внутреннего давления. Стенки 11 теплоотдающей части 8 тепловой трубы 6 выполняются из упругого металлического листового материала. Стенки 10 тепловоспринимающей 7 и стенки 11 листового материала теплоотдающей 8 частей тепловой трубы 6 соединены по шву 12, например, при помощи сварки. В 10 холодном состоянии стенки 11 теплоотдающей части 8 соприкасаются между собой, так как во внутреннем объеме 13 тепловой трубы 6 давление уменьшается и теплоноситель 14 находится в жидком состоянии.На фиг. 3 приведен вариант выполнения и установки тепловой трубы относительно обмотки трансформатора. В этом теплообменнике нижняя боковая сторона 15 выполнена скошенной под углом не менее 15. Предусматривается также применение фитиля 16 для более равномерного распределения жидкости-теплоносителя в зоне испарения, размещенной между катушками 3 обмотки.Тепловые трубы 6 размещаются в трансформаторе под некоторым углом к гори зонтальной плоскости, чтобы жидкостьтеплоноситель 14 находилась в тепловоспринимающей части тепловой трубы 6.Исходя из допустимого угла отклонения от рабочего положения трансформатора до 15 (ГОСТ 15542-79 Трансформаторы рудничние силовые взрывобезопасные. Общие технические условия), теплообменники в трансформаторе устанавливаются под углом к горизонтальной плоскости не менее 18415, При выполнении тепловой трубы в соответствии с фиг. 3 соблюдение этого условия не является обязательным.Монтаж и демонтаж части в кожухе 1 облегчен, так как теплоотдающая часть 8 тепловой трубы 6, заходящая в гофры 9, гибкая и в холодном состоянии имеет толщину, равную двойной толщине стенки 11.При работе трансформатора выделяющаяся в активных материалах энергия приводит к закреплению и испарению жидкости теплоносителя 14, повышению внутреннего давления и теплоотдающая часть 8 тепловой трубы 6, увеличиваясь в объеме, упругими стенками 11 прижимается к стенкам гроф 9 тем сильнее, чем выше температура. Тепловое сопротивление на участке теплообменник - гофры снижается, и перепад температуры составляет 1 - 2 С.Предлагаемая конструкция обеспечивает по сравнению с известными повышение эффективности охлаждения за счет уменьшения теплового сопротивления между тепловыми трубами и гофрами кожуха при работе трансформатора, уменьшения ширины гофр и увеличения расстояния между ними; снижение металлоемкости за счет применения упругого металлического листового материала, снижение трудоемкости монтажа и демонтажа активной части в кожухе за счет гибкости и уменьшения толщины теплоотдающих частей теплообменников; снижение трудоемкости изготовления, так как не требуется строго выдерживать соосность теплообменников и гофр путем добавления изоляции.Использование изобретения позволяет повысить мощность трансформатора на 5 - 8 й.Составитель Ф. Чиркина Редактор Н. Безродная Техред И. Верес Корректор А. Ференц Заказ 11580/45 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4